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L-乳酸具有抗疲劳、修复、抗菌、抗氧化等功效，其产品拓展到多个领域，如医药、食品、化工、环保、农业等领域。本文通过对实验室保藏的鼠李糖乳杆菌(Lactobacillus rhamnosus)进行理化诱变选育，获得稳定高产L-乳酸菌株，然后运用统计学实验设计方法对发酵培养基及培养条件进行优化研究，最终达到提高L-乳酸产量的目的。具体研究内容如下：1.对出发菌株鼠李糖乳杆菌D-10培养基及培养条件进行优化，首先确定了种子液培养时间：10h；采用单因素试验确定了出发菌株产L-乳酸的最佳发酵条件：初始pH6.6、培养时间82h、发酵温度39℃、接种量10%和装液量50mL。在上述最优培养条件下，通过单因素试验、PB试验、最陡爬坡试验以及响应面试验方法对发酵培养基进行优化，优化后的发酵培养基组分为：葡萄糖132.27g/L、柠檬酸氢二铵2.955g/L、乙酸钠7.43g/L、蛋白胨0.625g/L和酵母抽提物FM8188.75g/L。对优化配方进行验证试验，L-乳酸产量达到56.7g/L，与模型预测值吻合。2.对出发菌株鼠李糖乳杆菌D-10进行DES诱变，确定了DES的最佳处理时间为35min，获得DES诱变突变株D1；对D1进行紫外诱变，确定紫外照射最佳时间为40s，获得诱变突变株UV7；对UV7进行紫外-氯化锂诱变，获得诱变突变株L1。经发酵测定，诱变菌株L1的L-乳酸产量为69.26g/L，比出发菌株D-10的L-乳酸产量(53.96g/L)提高了28.35%。并通过遗传稳定性试验证明，L1具有良好的遗传稳定性。在进行诱变得同时，进行高浓度葡萄糖平板诱变筛选和高乳酸钙平板诱变筛选得实验，通过筛选试验，使得诱变菌株的耐糖浓度由原先的250g/L提高到300g/L，耐乳酸钙浓度由原先的120g/L提高到150g/L。3.对诱变菌株鼠李糖乳杆菌L1的培养条件及培养基进行了优化，首先确定了种子液培养时间：9h；采用单因素试验确定了最佳发酵条件为：初始pH6.3、培养时间78h、发酵温度39℃、接种量8%和装液量50mL。与原始菌株相比，诱变菌株的接种量降低至8%，初始pH降低至6.3。以原始菌株的最佳培养基作为基础培养基，采用PB实验设计、最陡爬坡试验和CCD实验设计以及单因素实验获得了诱变菌株L1的最佳发酵培养基组成为：柠檬酸氢二铵4.775g/L、乙酸钠3.08g/L、蛋白胨0.827g/L、葡萄糖90g/L和酵母抽提物FM8189g/L，L-乳酸产量达到76.56g/L，比原始菌株D-10在最佳条件下的产酸量(56.7g/L)提高了35.02%。